轉(zhuǎn)爐除塵煤氣回收自動控制系統(tǒng)的研究

1、轉(zhuǎn)爐除塵煤氣回收自動控制系統(tǒng)的研究摘要：本文以某煉鋼廠風(fēng)機(jī)房改造工程為背景，利用西門子S7-400可編程控制器及編程軟件step7 V5.4、上位機(jī)監(jiān)控操作軟件wincc6.2軟件包對轉(zhuǎn)爐除塵煤氣回收自動控制系統(tǒng)中的風(fēng)機(jī)子系統(tǒng)和切換站子系統(tǒng)進(jìn)展了控制研究。通過實(shí)際應(yīng)用說明，此方法可以到達(dá)很好的控制效果。關(guān)鍵詞：電氣控制 煤氣回收 風(fēng)機(jī) 切換站 PLC中圖分類號：C93 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A1 引言我國鋼鐵企業(yè)面臨極大的產(chǎn)能過剩問題，使其必須依靠降低本錢來增強(qiáng)其市場競爭力。節(jié)能降耗成為各鋼鐵企業(yè)系統(tǒng)改造工程的主題。本文以某煉鋼廠風(fēng)機(jī)房系統(tǒng)改造工程為背景，介紹了轉(zhuǎn)爐除塵煤氣回收系統(tǒng)的主要設(shè)備以及該自動

2、控制系統(tǒng)中的風(fēng)機(jī)子系統(tǒng)和切換站子系統(tǒng)的控制要求，最后介紹了控制系統(tǒng)的硬件配置及實(shí)現(xiàn)功能。2 主要設(shè)備轉(zhuǎn)爐煤氣風(fēng)機(jī)子系統(tǒng)由中壓10KV變頻器、電機(jī)、風(fēng)機(jī)、稀油站等組成；轉(zhuǎn)爐煤氣切換站子系統(tǒng)由旁通閥、三通閥、水封逆止閥、阻力平衡閥、煤氣放散點(diǎn)火系統(tǒng)、總測量系統(tǒng)等組成。消費(fèi)工藝流程如圖1所示：3 控制要求3.1 風(fēng)機(jī)子系統(tǒng)控制要求風(fēng)機(jī)啟動時需滿足以下條件：軸承供油系統(tǒng)已啟動，軸承供油總管溫度小于60，電機(jī)軸承溫度小于80，風(fēng)機(jī)軸承溫度小于70，延時30秒風(fēng)機(jī)啟動。風(fēng)機(jī)滿足以下任一條件時需停機(jī)：風(fēng)機(jī)軸承溫度超過80，或軸承振動超過11mm/s或電機(jī)軸承溫度超過90或定子溫度超過140。風(fēng)機(jī)操作界面如下

3、：3.2 切換站子系統(tǒng)控制要求轉(zhuǎn)爐兌鐵水完成后，當(dāng)風(fēng)機(jī)接到提速指令后，風(fēng)機(jī)高速運(yùn)行，當(dāng)煤氣中氧氣含量小于2%，CO大于35%，風(fēng)機(jī)出口處煙氣溫度小于70，且煤氣柜入口處氧氣含量也小于2%，轉(zhuǎn)爐煤氣柜不滿時，無設(shè)備故障，以上條件都成立時，翻開水封逆止閥，到位后，三通閥回收側(cè)翻開，轉(zhuǎn)爐煤氣經(jīng)水封逆止閥，V型水封，進(jìn)入轉(zhuǎn)爐煤氣總管，送入轉(zhuǎn)爐煤氣柜。當(dāng)煤氣中氧氣含量大于2%，CO小于35%，風(fēng)機(jī)出口處煙氣溫度大于70，煤氣柜入口處氧氣含量大于2%，煤氣柜已滿回絕回收，出現(xiàn)設(shè)備故障，以上任一條件成立時，三通閥放散側(cè)翻開，到位后，關(guān)閉水封逆止閥，轉(zhuǎn)爐煤氣經(jīng)三通閥送入放散塔。當(dāng)三通閥發(fā)生故障時，旁通閥翻開，

4、轉(zhuǎn)爐煤氣經(jīng)旁通閥送入放散塔。當(dāng)三通閥處于放散時，平衡閥翻開，當(dāng)三通閥由放散轉(zhuǎn)向回收時，平衡閥處于60%80%開度等待狀態(tài)，當(dāng)三通閥由回收轉(zhuǎn)向放散時，通過平衡閥前后的壓差使閥門由原來的開度漸漸翻開。三通閥放散側(cè)在放散開到位時進(jìn)展沖洗60s，三通閥回收側(cè)，在回收開到位時進(jìn)展沖洗60s。水封逆止閥設(shè)置遠(yuǎn)傳液位計(jì)，通過PLC對水封進(jìn)展自動補(bǔ)水。切換站系統(tǒng)操作界面如下：4 控制系統(tǒng)配置及功能4.1 控制系統(tǒng)配置采用西門子SCALANCE X系列交換機(jī)，通過單模光纖介質(zhì)組成冗余環(huán)網(wǎng)構(gòu)造，使風(fēng)機(jī)房3套PLC控制系統(tǒng)、轉(zhuǎn)爐本體控制系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)房控制室上位機(jī)系統(tǒng)和轉(zhuǎn)爐中控室上位機(jī)控制系統(tǒng)都連接到該冗余環(huán)網(wǎng)上，采用

5、工業(yè)以太網(wǎng)用以完成信息快速傳輸。控制器主站與從站的通訊采用Profibus-DP總線。4.2系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)功能1本系統(tǒng)監(jiān)控操作主畫面包括：系統(tǒng)主畫面、新A風(fēng)機(jī)操作畫面、新B風(fēng)機(jī)操作畫面、新C風(fēng)機(jī)操作畫面、切換站操作畫面、系統(tǒng)報警畫面及系統(tǒng)趨勢圖畫面。實(shí)現(xiàn)了參數(shù)設(shè)定、集中操作、消費(fèi)過程流程圖顯示、設(shè)備狀態(tài)顯示、測量值顯示、趨勢顯示、故障監(jiān)視及報警等功能。當(dāng)需要遠(yuǎn)方手動操作時，通過鍵盤和鼠標(biāo)來實(shí)現(xiàn)。操作員可通過鼠標(biāo)調(diào)出流程畫面，報警畫面，趨勢畫面等等，觀察過程變量的變化，檢查系統(tǒng)報警，打印報表，修改參數(shù)和系統(tǒng)組態(tài)等。還在上位機(jī)上設(shè)置了3組操作權(quán)限，分別對應(yīng)普通操作工人、工長及電氣維護(hù)工程師三個級別。2煤氣回收控制重點(diǎn)是閥門的順序控制和保障平安。在本系統(tǒng)中， 當(dāng)三通閥故障時， 假設(shè)旁通閥處于自動操作方式下， 那么旁通閥自動翻開， 但當(dāng)三通閥恢復(fù)正常， 為平安起見， 不允許旁通閥自動關(guān)閉， 必須人工確認(rèn)一切正常后， 手動將此閥關(guān)閉。系統(tǒng)還實(shí)現(xiàn)了每爐煤氣回收量、累積回收量、回收時間指示， 閥門開閉未到位報警， 風(fēng)機(jī)葉輪、各閥門沖水切斷閥根據(jù)工藝要求適時開啟及延時關(guān)閉等功能。5 結(jié)論本控制系統(tǒng)及方法在實(shí)際工程中已經(jīng)應(yīng)用，到達(dá)良好的效果，利用變頻器控制風(fēng)機(jī)不